Uzantı kartı · Z-Sayı
Z-sayı oyun kuramlı BWM (Adesina, Yazdi ve Omidvar, 2022)
Bu uzantı, BWM'nin en-iyi/en-kötü kritere dayalı ölçüt ağırlıklandırmasını, alternatiflerin Z-sayılarla ifade edilmiş bir ödeme (payoff) tablosu üzerinde oynanan sıfır-toplamlı bir oyunla birleştirir. Diğer BWM üyelerinden farklı olarak çıktı bir ağırlık vektörü değil, oyunun Nash dengesinden türeyen bir alternatif sıralamasıdır.
Temel yöntem
BWM →
Felsefe, işleyiş, güçlü ve zayıf yanlar temel yöntem kartında; bu kart yalnız farkı anlatır.
Veri türü (aile)
Z-Sayı (Z-Number) →
Bu veri türü nedir, ne zaman kullanılır, hücreye nasıl yazılır: ailenin ayrıntılı anlatımı burada.
Temel Yöntemden Ne Değişir?
Dört şey değişir.
Girdi katmanı ikiye ayrılır. Kesin BWM'de tek bir girdi katmanı vardır: en-iyi ve en-kötü kritere göre 1-9 ölçekli karşılaştırmalar. Burada iki ayrı katman vardır. Birincisi, kriterleri (ya da senaryoları) ağırlıklandırmak için uzmanların verdiği en-iyi/en-kötü karşılaştırmaları; bu, kesin BWM'nin aynısıdır, birden çok uzmandan geliyorsa ortalanır. İkincisi, her alternatifin her kriterde/senaryoda nasıl bir "ödeme" aldığını gösteren ayrı bir tablodur. Bu tablonun her hücresi bir Z-sayıdır: bir bulanık yargı (uzmanın alternatifi nasıl değerlendirdiği) ile bu yargıya duyulan güven derecesinin birlikte taşındığı bir çift.
Ağırlıkların çözülmesi değişmez. Kesin BWM'nin en-iyiden-diğerlerine ve diğerlerinden-en-kötüye oranlarının sapmasını en aza indiren doğrusal modeli burada değişmeden kullanılır; birden çok uzmanın karşılaştırmaları ortalanır, tek bir ağırlık vektörü ve tutarlılık oranı (CR) çözülür. BWM burada tam olarak kendi başınadır ve temel yöntemin yaptığı işi yapar.
Sıralama bir oyunla kurulur. Kesin BWM burada durur; ağırlıklar dışarı çıkar. Bu uzantı devam eder. Ödeme tablosu, iki oyunculu sıfır-toplamlı bir oyuna dönüştürülür. Bir oyuncu (karar verici) alternatifler arasından seçim yaparak ödemesini en çoklamaya çalışır; diğer oyuncu (kriterler/senaryolar) aynı ödemeyi en azlamaya çalışır. Bu oyunun Nash dengesi bir doğrusal programlama modeliyle çözülür; her iki oyuncu için bir karma strateji, yani bir olasılık dağılımı, çıkar. Bu karma stratejiler, BWM'den gelen kriter ağırlıklarıyla birleştirilerek her alternatif için bir "beklenen değer" (G) hesaplanır.
Sonuç ve durulaştırma. Sonuç, alternatif başına tek bir G sayısıdır; alternatifler bu sayıya göre büyükten küçüğe sıralanır. Sıfır-toplamlı oyunun dengesinde birden çok alternatifin G'si sıfır çıkması sık görülür. Kaynak makale bu durumda G'si sıfır olan alternatifleri tablodan çıkarıp oyunu yeniden çözmeyi, bunu tüm alternatifler sıralanana kadar tekrarlamayı önerir.
DecisionMind'ın bugünkü uygulamasındaki sınırlama. Kaynak makale (Adesina, Yazdi ve Omidvar, 2022), kendi uygulama örneğinde (2019 Gorgan sel felaketi, dört acil müdahale güzergâhı) Z-sayı ödeme tablosunun kendisini hiç yayımlamamıştır; yalnız oyunun Nash dengesi sonuçlarını (karma stratejiler, ν değerleri, en iyi alternatifin beklenen değeri) paylaşmıştır. DecisionMind, eksik olan ödeme tablosunu uydurmak yerine makalenin yayımladığı bu Nash dengesi sayılarını doğrudan sabit olarak taşır. Bunun sonucu şudur: G'si sıfır çıkan alternatifler arasında (bu örnekte üçü de) makalenin uyguladığı yinelemeli eleme adımı bugün DecisionMind'da UYGULANMAZ; motor bu alternatifleri eşit puanlı bırakır ve makalenin bulduğu ikincil sıralamayı üretmez. Bu, DecisionMind'ın 571 manifestlik katalog taramasında golden sırası motor çıktısıyla uyuşmayan dokuz yöntemden biri olarak işaretlenmiştir; ayrıntı onay notundadır.
Çıktı Nasıl Yorumlanır?
G değeri bir ağırlık değildir, bir olasılık da değildir. Bu oyunun dengesinde bir alternatifin beklenen kazancını gösterir ve yalnız bu alternatif kümesi ve bu ödeme tablosu için anlamlıdır. En yüksek G'ye sahip alternatif, oyunun dengesinde tercih edilen alternatiftir. Sıfır G, o alternatifin dengede hiç seçilme payı almadığı anlamına gelir; bu "kötü" bir sonuç değil, "bu dengede tercih edilmeyen" demektir.
Bu nedenle:
"DecisionMind'ın ürettiği tam sıralamaya güvenilebilir, çünkü motor bir sıra üretti"
yerine:
"DecisionMind'ın bugünkü motoru, ödeme tablosu yayımlanmadığı için yalnız dengede pozitif beklenen değer alan alternatifi doğrular; G'si sıfır çıkan alternatifler arasındaki sıra bu motorda ayrıca doğrulanmamıştır"
biçiminde yazmak doğrudur.
Ne Zaman Temel Yöntem Yerine Bu?
Karar problemi gerçekten adversaryal bir yapıdaysa bu uzantı düşünülebilir. Yani karşınızdaki bir rakip, bir afet ya da belirsiz bir doğa durumu "diğer oyuncu" gibi davranıyorsa ve uzmanların ödeme tahminlerine duyduğu güven de kayıt altına alınabiliyorsa bu uzantı uygundur. Sıradan bir tedarikçi ya da yatırım seçiminde, yani telafi edici ve işbirlikçi bir karar ortamında, sıfır-toplamlı oyun varsayımı (bir tarafın kazancı diğerinin kaybı) anlamsızdır. Bu durumda temel BWM'den elde edilen ağırlıklar TOPSIS, CoCoSo gibi sıradan bir sıralama yöntemine aktarılmalıdır.
Kesin BWM'nin ağırlıklandırma adımı için çıkış koşulu burada da geçerlidir: en-iyi ve en-kötü kriter güvenle seçilemiyorsa ya da tutarlılık oranı kabul edilebilir sınırın üzerindeyse, ağırlıklar kullanılmadan önce gözden geçirilmelidir.
Bu Uzantıya Özgü Hatalar
Sıfır-toplamlı varsayımı işbirlikçi bir karara uygulamak. Bu oyun, iki tarafın çıkarının tam ters yönde olduğunu varsayar. Acil durum/afet gibi gerçekten adversaryal senaryolar dışında bu varsayım anlamsızdır.
Z-sayıyı yalnız bulanık yargıdan oluşturup güvenilirlik bileşenini eklememek. Bir Z-sayı hem bir bulanık değerlendirme hem ayrı bir güven derecesi ister; yalnız birincisi verilirse ödeme tablosu eksik kalır ve oyunun çözümü güvenilmez olur.
G=0 çıkan alternatifleri "en kötü" saymak. Sıfır G, dengede seçilme payı olmadığını gösterir; bu mutlak bir kötülük ölçüsü değildir ve alternatifler arasında otomatik bir sıra kurmaz.
Ödeme tablosu eksikken sıralamanın tamamına güvenmek. Bu uzantının bugünkü DecisionMind uygulamasında, yayımlanmamış bir ödeme tablosu yerine yalnız makalenin Nash dengesi sonuçları taşınır; bu, en güçlü alternatifi doğrular ama geri kalan sırayı doğrulamaz.
Temel ilke şudur:
Bu uzantı, BWM ağırlıklarını bir oyunun girdisi yapar, çıktısı değil. Ağırlık BWM'den, sıralama oyunun Nash dengesinden gelir. Ödeme tablosu eksikse, sıralamanın yalnız en güçlü ucuna güvenilmelidir; geri kalan sıra ayrıca doğrulanmalıdır.
Vakalar
Birinci vaka kaynak makalenin kendi uygulama örneğidir (2019 Gorgan sel felaketi). Ancak makale ödeme tablosunun tamamını yayımlamamıştır ve bu yöntem DecisionMind'ın katalog taramasında golden sırası uyuşmayan dokuz yöntemden biri olarak işaretlenmiştir. Bu yüzden aşağıdaki tablo yalnız makalenin yayımladığı sayılarla sınırlıdır; DecisionMind motorunun bugünkü çıktısı bu örnekte kısmi doğrulanabilir (ayrıntı onay notunda). İkinci vaka kurgudur.
1. Afet yönetimi: Gorgan sel felaketinde acil müdahale güzergâhı seçimi (Adesina, Yazdi ve Omidvar, 2022)
2019 yılında İran'ın Gülistan eyaletindeki Gorgan kentinde bir sel felaketi yaşanmıştır. Afet koordinasyon merkezi dört acil müdahale güzergâhından (A1: hava yoluyla yardım malzemesi ulaştırma, A2, A3, A4: farklı kara güzergâhları) birini seçecektir. Merkez olası beş sel senaryosunu (C1-C5) kriter almış ve bu senaryoların önemini BWM ile ağırlıklandırmıştır. Makale bu ağırlıklandırmanın uzman karşılaştırmalarını ayrıntılı vermediğinden, DecisionMind motoru bu adımda eşit ağırlık (her senaryo %20) varsayımına düşer. Her güzergâhın her senaryodaki performansı bir Z-sayı ile (bulanık değerlendirme ve güven derecesi) ifade edilmiştir. Ama makale bu ödeme tablosunun sayılarını yayımlamamış, yalnız oyunun çözümünü paylaşmıştır.
Makalenin yayımladığı Nash dengesi: karar vericinin karma stratejisi neredeyse tamamen A1 üzerinde yoğunlaşır (yaklaşık 0,39), senaryo oyuncusunun karma stratejisi ise C4 senaryosunda yoğunlaşır (yaklaşık 0,68). Buradan türeyen beklenen değerlerde A1 pozitif bir değer alır (makalede 0,3; DecisionMind'ın motorunda Nash strateji değeri doğrudan taşındığından 0,39). A2, A3 ve A4'ün üçü de sıfır çıkar.
| Alternatif | Makaledeki beklenen değer (G) | DecisionMind motorunun bugünkü beklenen değeri (G) |
|---|---|---|
| A1 (hava yoluyla yardım) | 0,3 | 0,39 |
| A2 | 0 | 0 |
| A3 | 0 | 0 |
| A4 | 0 | 0 |
Makale, G'si sıfır çıkan üç güzergâhı tablodan çıkarıp oyunu yeniden çözmüştür; bu yolla A3 > A4 > A2 sırasını bulmuş ve nihai sıralamayı A1 > A3 > A4 > A2 olarak vermiştir. DecisionMind'ın bugünkü motoru bu yinelemeli eleme adımını uygulamaz. Bu yüzden üç sıfır-değerli güzergâhı eşit puanlı bırakır, girdi sırasına göre A2, A3, A4 diye listeler ve makalenin ikincil sıralamasını üretmez.
Koordinasyon merkezinin tereddüdü: A1'in birinci sırası hem makalede hem DecisionMind motorunda açık ve sağlamdır, çünkü Nash dengesinde neredeyse tüm ağırlık ona düşer. Ama A2, A3 ve A4 arasındaki sıra farklıdır. Ödeme tablosunun kendisi hiçbir yerde yayımlanmadığı için bu sıra ne makalenin ikincil eleme adımı dışında bağımsızca doğrulanabilir, ne de DecisionMind'ın bugünkü motorunda üretilir. Merkez, hava yolu dışındaki güzergâhlar arasında seçim yapmak zorunda kalırsa bu sırayı DecisionMind'ın bugünkü çıktısına dayandırmamalıdır.
Raporda: "Bu oyunda hava yoluyla yardım ulaştırma (A1) açık ara önde çıkmaktadır; bu sonuç hem kaynak makalede hem DecisionMind motorunda tutarlıdır. Diğer üç güzergâh arasındaki sıralama, kaynağın ödeme tablosunu yayımlamaması ve DecisionMind'ın bu tabloyu tamamlayacak bir yinelemeli eleme adımı içermemesi nedeniyle bu motorda doğrulanmamıştır."
Kaynak: Adesina, Yazdi ve Omidvar (2022), Bölüm 6, §6.3, Gorgan sel felaketi uygulama örneği; ayrıntı onay notundadır.
2. Siber güvenlik: Bir kurumun saldırı senaryosuna karşı savunma stratejisi seçimi
Bir kurumun bilgi güvenliği ekibi, olası bir hedefli siber saldırıya karşı üç savunma stratejisinden (A1, A2, A3) birini seçecektir. Ekip önce, saldırganın izleyebileceği üç olası saldırı yolunu (C1, C2, C3) BWM ile ağırlıklandırmış, en kritik saldırı yolunu en-iyi, en az olası olanı en-kötü seçmiştir. Saldırganın gerçek davranışı bilinmediği, yalnız tahmin edildiği için, ekip her savunma stratejisinin her saldırı yoluna karşı ne kadar dayanıklı olduğunu bir bulanık değerlendirme ve bu değerlendirmeye duyulan güvenle (Z-sayı) birlikte kaydetmiştir.
Yöntem BWM ile saldırı yollarını ağırlıklandırır ve ödeme tablosunu sıfır-toplamlı bir oyuna dönüştürür. Savunma ekibi dayanıklılığı en çoklamaya, saldırgan ise zararı en çoklamaya, yani ekibin ödemesini en azlamaya çalışır; yöntem bu oyunun Nash dengesini çözer. Diyelim ki A2 stratejisi dengede en yüksek beklenen değeri (pozitif G) alırken A1 ve A3'ün G'si sıfır çıktı.
Ekibin tereddüdü: A1 ile A3 arasında sıfır-toplamlı oyun bir ayrım yapmıyor. Ekip bu iki stratejiyi ayırt etmek istiyorsa iki yolu vardır. Ya ödeme tablosunun tamamını yayımlayıp yinelemeli eleme adımını kendi uygulamalı, ya da başka bir kritere (örneğin uygulama maliyeti) dayalı ek bir karşılaştırma yapmalıdır.
Raporda: "A2 savunma stratejisi, olası saldırı senaryolarına karşı dengede en yüksek beklenen dayanıklılığı vermektedir. A1 ile A3 arasında bu oyun bir ayrım yapmamaktadır; bu iki strateji arasında seçim yapmak için ek bir ölçüt gerekmektedir."
3. Yapılmaması Gereken
Birinci yanlış, DecisionMind'ın bugünkü çıktısındaki A2, A3, A4 sırasını (girdi sırasına göre listelenmiş, G'leri eşit sıfır) makalenin bulduğu A3 > A4 > A2 sırasıymış gibi raporlamaktır. Bu ikisi aynı değildir. İkinci yanlış, ödeme tablosu hiç yayımlanmamışken "motor tam sıralamayı doğruladı" demektir; motor yalnız makalenin paylaştığı Nash dengesi sayılarını taşımaktadır, kendi başına bir ödeme tablosu çözmemiştir. Üçüncü yanlış, sıfır-toplamlı oyun varsayımını, örneğin sıradan bir tedarikçi seçiminde, iki tarafın çıkarının hiç de ters yönde olmadığı bir durumda kullanmaktır.
Kaynaklar
Adımların formülleri, ara tabloları ve atıf biçimleri için DecisionMind yöntem sayfası: decisionmind.app/library/bwm-znumber-game
Adesina, K. A., Yazdi, M., & Omidvar, M. (2022). Emergency Decision Making Fuzzy-Expert Aided Disaster Management System. In: Yazdi, M. (Ed.), Linguistic Methods Under Fuzzy Information in System Safety and Reliability Analysis (Studies in Fuzziness and Soft Computing, Vol. 414, pp. 139–150, Bölüm 6). Springer. DOI: 10.1007/978-3-030-93352-4_6
Rezaei, J. (2015). Best-worst multi-criteria decision-making method. Omega, 53, 49–57. DOI: 10.1016/j.omega.2014.11.009
Aboutorab, H., Saberi, M., Asadabadi, M. R., Hussain, O., & Chang, E. (2018). ZBWM: The Z-number extension of Best Worst Method and its application for supplier development. Expert Systems with Applications, 107, 115–125. DOI: 10.1016/j.eswa.2018.04.015
Zadeh, L. A. (2011). A note on Z-numbers. Information Sciences, 181(14), 2923–2932. DOI: 10.1016/j.ins.2011.02.022